白三叶种质资源耐酸铝性综合评价

白三叶(Trifolium repens)是一种世界性优质的蛋白饲草,在我国长江流域及以南地区被广泛栽培,而南方地区多为酸性土壤。研究发现,白三叶具有一定的耐酸铝性,因此筛选耐酸铝种质对于开发白三叶优异资源、培育耐酸铝新品种具有重要意义。以30份国内外白三叶种质为对象,研究不同酸铝浓度下的白三叶萌发特性,并采用隶属函数法进行耐酸铝性综合评价。随Al3+胁迫浓度的增加,白三叶发芽率逐渐降低,发芽势和发芽指数下降,胚根变短、变粗;Al3+浓度≥1.0 mmol·L^(-1)时白三叶种质发芽率和胚根长度受到显著抑制(P<0.05)。除胚根直径外,白三叶萌发性状不同胁迫浓度间差异显著(P<0.05),且萌发期每个胁迫处理下同一性状不同白三叶材料间亦存在极显著差异(P<0.01)。在2 mmol·L^(-1)处理下白三叶多数性状具有更大的变异系数指标差异,可作为白三叶耐酸铝性综合评价的适宜胁迫浓度。聚类分析将30份白三叶划分为3个耐酸铝能力不同的类群,其种质耐酸铝性强弱与综合评价值基本一致。来自荷兰的种质‘EM196’和来自澳大利亚的种质‘EM085’具有较高的酸铝胁迫耐受性。

26个甘蔗品种苗期耐酸铝性状的综合评价

甘蔗是我国最为重要的糖料作物,主要种植在土壤酸化普遍较为严重的南方地区,酸铝毒害已成为这些区域影响甘蔗产量提升的重要限制因子之一。本研究以分布在不同生态区选育的26个甘蔗品种为材料,通过盆栽试验,对酸铝胁迫和对照条件下甘蔗苗期的14个形态和生理生化指标进行测定,并计算各品种各项指标的耐酸铝系数,再以此为基础通过主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和逐步回归法,对所有品种的耐酸铝性进行综合评价。结果表明,相比对照,在酸铝胁迫下14个指标在26个品种间均表现出了更为丰富的变异。同时,14个指标的耐酸铝系数间除根冠比和地上部磷含量外,均表现出显著或极显著的相关性,通过主成分分析法将这些极显著相关、信息重叠的指标,转化成3个独立综合指标,累计贡献了最初14个指标80.52%的耐酸铝性。然后,再通过隶属函数法结合3个综合指标的权重计算出各品种的耐酸铝性综合评价值,并根据综合评价值聚类分析,将26个品种划分为3类。其中,云蔗11-1074、中糖2号等6个品种被划分为耐酸铝性强的品种,桂糖58号、中蔗6号等12个品种为中度耐酸铝品种,中糖1号、海蔗32号等8个品种为对酸铝胁迫敏感品种。最后以各指标耐酸铝系数为自变量,耐酸铝性综合评价值为因变量进行最优回归方程分析,建立了甘蔗耐酸铝性评价模型,并筛选出根长、根系干重、相对叶绿素含量、叶片脯氨酸含量以及地上部铝、氮和钾含量这7个对耐酸铝性有极显著影响的指标,作为甘蔗苗期耐酸铝性的评价指标。通过对这些品种耐酸铝性综合评价和鉴定指标的筛选,不仅获得了多个耐酸铝品种资源,还可以为今后甘蔗耐酸铝遗传育种提供理论基础和参考依据。

茶树根际土壤真菌ALF-1(Neurosporasp.)耐酸铝基因片段克隆

采用rt-PCR克隆了茶树根际土壤耐酸铝真菌ALF-1(Neurospora sp.)与耐酸铝相关的基因片段,该片段由ALF-1在酸铝诱导条件才表达。序列分析后获得359 bp的可读片段,最大开放阅读框为260 bp,位于第100-359 bp之间,编码86个氨基酸残基。BLAST分析结果表明,该片段与Arabidopsis thaliana (thale cress)的耐酸铝相关基因序列同源性为50%。

大豆在铝胁迫下分泌的柠檬酸与品种的耐酸铝性无关

试验采用 8个耐酸铝明显不同的大豆品种 ,研究了在铝胁迫下大豆有机酸分泌及其与耐性的关系。同时也比较了大豆铝敏感品种LJ和小麦耐铝品种Atlas在铝胁迫下有机酸分泌的差异。大豆幼苗在含 10 μMAlCl3的 0 .5mMCaCl2 溶液中进行耐酸铝性筛选。结果表明 ,大豆品种在耐酸铝方面存在明显的不同。大豆在 5 0 μMAlCl3铝胁迫下可以分泌大量的柠檬酸 ,但柠檬酸分泌量与大豆的耐酸铝性没有正相关性。经过铝处理一天的大豆 ,恢复一天后再用铝处理 ,多数品种分泌的柠檬酸明显减少 ,特别是敏感品种柠檬酸分泌大幅减少 ,但柠檬酸分泌量与耐酸铝性也没有相关性。进一步试验表明 ,大豆铝敏感品种LJ分泌的柠檬酸明显高于小麦耐性品种Atlas分泌的有机酸总量 (柠檬酸和苹果酸 )。另外 ,大豆主根的铝积累与耐铝性及柠檬酸分泌量没有相关性。因此 ,试验结果表明 ,铝诱导的有机酸分泌量及根尖的铝含量不能作为筛选大豆耐酸铝种质的筛选指标。

大豆对酸铝土壤的适应性研究 Ⅱ.大豆耐酸铝毒的机理初探

本试验对不同耐酸铝毒性的大豆品种进行了一些生理指标的测定，其中包括光合速率，叶片及叶室温度，蒸腾速率及细胞间ＣＯ２ 浓度，以研究这些性状与大豆耐酸铝性的关系。试验结果表明，在铝胁迫下大豆光和速率明显降低，但耐性好的品种不受影响；耐性强的品种叶片和叶室温度低，蒸腾速率也低于不耐品种。不同处理间大豆ＣＯ２ 细胞间浓度无显著差异；而在ｐＨ５．６条件下品种间的细胞间ＣＯ２ 浓度差异明显，不耐铝的品种浓度较高。相关分析结果表明，光合速率与叶室和叶片温度呈正相关；与细胞间ＣＯ２ 浓度相关不明显。

油茶根际土壤耐酸铝微生物的筛选

为促进农业可持续发展及微生物修复受损环境提供参考依据,采用稀释倒平板法,通过油茶林根际土壤耐酸铝微生物的分离和纯化,共获得17株耐酸铝微生物,其中,H1、H7和F3菌株的耐酸铝特性较强,可以在Al 3+浓度为100mmol/L、pH 4.5的条件下良好生长,但高铝浓度对其他菌株的生长或产孢有明显的抑制作用。经初步鉴定,H1、H7和F3菌株分别属于毛霉属(Mucor sp)、青霉属(Penicillium sp)和孢囊链霉菌属(Streptosporangium sp)。

中国大麦种质资源耐酸铝性初步鉴定

以酸铝营养液培养方法对来自6个省(区)的3871份大麦品种进行了耐酸铝性的鉴定。结果表明:(1)品种间耐酸铝性存在显著的差异,获得1级耐性品种315份,占8.13%;(2)红壤主要分布区浙江省的耐性品种比例较高,耐性较强。(3)从总体上看,六棱大麦品种比二、四棱品种耐性强,皮大麦比裸大麦耐性强,冬性大麦比春性大麦耐性强。

中国大麦耐酸铝研究

介绍中国大麦耐酸铝的研究 ,包括大麦酸铝毒害发生与外界环境条件 ;中国大麦种质资源耐酸铝性鉴定 ;在红黄壤土田间选择耐酸铝性大麦的指标 ;大麦耐酸铝性机理研究。

茶园芽孢杆菌QM7促生特性及耐酸铝机制初步研究

目前含芽孢杆菌等微生物制剂的有机肥料在酸性茶园土壤中的生物活性不高,难以起到有效的促生作用,达到部分替代和减少化肥使用量的目的。本实验分离得到1株耐酸铝芽孢杆菌,命名为QM7。试验发现菌株促生能力受到铝离子浓度的影响,在无铝条件下菌株生长素(IAA)的分泌量为85.6 mg·L^(-1),当铝离子浓度为1 mmol·L^(-1)时IAA分泌量为36.8 mg·L^(-1);盆栽结果表明,在6周内菌株可以增加茶苗根系表面积56.8%,根尖数27.3%;蛋白电泳分析发现高浓度的铝胁迫会导致菌株胞内64种与转录、翻译和代谢相关蛋白的表达发生差异,使得菌株生长受到抑制。

作物耐酸铝性鉴定概况与设想

本文提出了在我国开展作物耐酸铝性鉴定研究的必要性，综述了目前国内外耐酸铝性鉴定研究概况和鉴定方法及指标，对在我国进行这项工作的总体设想进行了讨论。

茶园土壤耐酸铝微生物的分离鉴定及其耐铝特性研究

对茶园土壤中耐酸铝微生物进行分离纯化,并选择其中的3株真菌,用通用引物NS1和NS8PCR扩增出全长18S rDNA基因,测序后与GenBank数据库中的相似序列构建系统发育树,结合真菌形态分析,初步鉴定为:Aspergillus zonatus,Penicilliumsp.和Rhizopussp..他们都具有很强的耐酸铝特性,其中F2株甚至可以在200 mmol·L-1的Al3+、pH2.2的条件下生长.在pH3.5的琼脂平板培养基上,铝对3株真菌生长速率的影响总体表现为:随Al3+浓度的增加而下降,其中F6株较为明显,而低浓度的铝(10 mmol·L-1)对F2株生长有一定促进作用.在pH3.5的土壤提取液培养基(S-LB)中培养7d后,3株真菌的培养液pH均升高到7.0左右,铝的含量也由于pH的升高而降低;在含1.0%葡萄糖的土壤提取液培养基中,培养液pH却降低到2.7左右,并且铝的含量几乎没有变化.这些结果揭示了分离的真菌可能具有不同的耐酸铝机制.

白三叶耐酸铝种质资源筛选研究

以来源于俄罗斯的57份白三叶种质资源和9份国内外育成品种为试验材料,研究酸铝胁迫对白三叶种子萌发指标和根系指标的影响。研究结果表明,酸铝胁迫对白三叶种子萌发和幼苗生长均有不同程度的抑制作用。通过指标相关性分析和因子主成分分析,筛选出白三叶耐酸铝性评价指标为相对活力指数、相对发芽势和相对胚根平均直径。用加权隶属函数方法对66份白三叶材料萌发期的耐酸铝性进行综合评价,通过系统聚类筛选出耐酸铝性强的6份种质资源:‘海发’、‘ZXY06P-1927’、‘ZXY06P-1768’、‘ZXY06P-1879’、‘ZXY06P-2029’和‘ZXY06P-2659’。

耐酸铝细菌的分离及其特性鉴定

筛选分离了酸性土壤中耐高浓度H+和铝的微生物，从酸性茶园土壤中分离得到一种能在低pH和高铝浓度下生长的新微生物。这种微生物被定名为ST－3991菌株，是一种杆菌属的细菌，它能够忍耐pH3．5的酸度和高达2000ppm的铝浓度，该细菌的生长受到铝离子浓度的影响，当这种细菌在pH3．3，含铝100ppm的深体培养基中培养时，随着培养时间的延长，介质pH迅速升高，培养10天后，pH上升至4．4。据此认为这种细菌有利于改善酸性土壤性质，可以降低酸性土壤中的离子态铝的浓度，同时保护原有的土壤生态系统。

川渝大豆耐酸铝抗性的鉴定和全基因组关联分析

为发掘川渝地区耐酸铝大豆抗性资源和相关候选基因,选用201份川渝地区的大豆育成和地方品种,以主根相对伸长率作为耐酸铝的指标,采用水培法进行大豆幼苗期抗性鉴定,结合83622个SNP标记对该性状进行全基因组关联分析。结果表明,201份川渝大豆资源的主根相对伸长率均值为77.0%,变异幅度在13.0%~98.6%之间,变异系数为17.6%,广义遗传率为93.2%。其中,6份大豆资源的主根相对伸长率在95.0%以上,表现出极高的耐酸铝抗性。2份资源的主根相对伸长率小于20.0%,对酸铝环境极敏感。以0.0001作为显著关联位点的阈值,采用GLM和MLM两种模型同时检测到了4个SNP位点,分别位于2号、11号、20号染色体上的4个单倍型块内。同时,在4个单倍型块内检索出7个候选基因,参考区间内基因的功能注释和转录组表达水平,预测Glyma.02g211800和Glyma.20g185500是大豆耐酸铝应答和生理调控的候选基因。

茶园土壤耐酸铝微生物的分离鉴定及其耐铝特性研究

对茶园土壤中耐酸铝微生物进行分离纯化，并选择其中的3株真菌，用通用引物NS1和NS8 PCR扩增出全长18S rDNA基因，测序后与GenBank数据库中的相似序列构建系统发育树，结合真菌形态分析，初步鉴定为：Aspergillus zonatus，Penicilliumsp．和Rhizopus sp。它们都具有很强的耐酸铝特性，其中F2株甚至可以在A1^3＋浓度为200mmol／L、pH=2．2的条件下生长。

耐酸铝斜生栅藻的筛选及其生长条件的初步研究

经过含500mg/1A1培养液的胁迫培养,从斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)中筛选到一个耐酸铝斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)纯系。对所筛选的耐酸铝斜生栅藻的生长条件研究表明,本实验室改良的1:5Steinterg(简称StT)培养液比较适合其生长;其较适光照强度是3000±200Lux;它能耐受100～500mg/1以上Al。

茶园土壤耐酸铝酵母菌的分离鉴定及其耐铝特性的初步研究

目的为研究铝毒及耐铝机制提供更好的模式生物材料和进一步研究耐铝机制提供依据。方法通过对云南龙陵县茶园土壤耐酸铝微生物的筛选、分离和纯化,筛选出一株Y31耐酸铝酵母。结果经D1/D2区域克隆测序获取全长26S rDNA区域序列,构建系统发育树,初步鉴定Y31为长形隐球酵母(Cryptococcus longus)。在LPM培养基及GM培养基上耐铝水平检测表明Y31分别能耐100 mmol/L和50 mmol/L铝。用不同铝浓度处理酵母菌后,进行FDA PI双染色并用荧光显微镜观察,当铝浓度达到100 mmol/L时,出现明显的细胞凋亡过程。结论本研究为铝毒和生物体耐铝机制提供了生物材料。

耐酸耐铝毒苜蓿根瘤菌的筛选

从紫花苜蓿、天蓝苜蓿和南苜蓿植株上分离获得的22株根瘤菌菌株中筛选出5株耐酸较好的苜蓿根瘤菌菌株,分别为S0710、S0713、L0701、L0702和P0701,这5株菌株在pH值5的酸性条件下仍能正常生长,菌株S0713和P0701甚至能在pH值4的酸性条件下生长。酸性条件下菌株L0701和P0701对Al3+有较好的耐受性,而菌株S0710则对Al3+极为敏感。

菜用大豆在铝诱导下的柠檬酸分泌及铝积累特性

以 2个耐酸铝不同的菜用大豆品种为材料 ,研究了不同苗龄大豆在铝诱导下的有机酸分泌及根部铝积累特性 .结果表明 ,耐酸铝大豆品种的 15d幼苗明显比敏感品种分泌更多的柠檬酸 ,但 10和 2 0d的幼苗分泌的有机酸却少于敏感品种 .5d的大豆幼苗在 15 μmol/L铝处理下 ,耐性品种根尖铝含量明显低于敏感品种 ,但在 5 0 μmol/L铝处理下 2 0d苗龄的大豆耐性品种的主根根尖明显比敏感品种积累更多的铝 .这些结果表明品种间铝诱导的柠檬酸分泌和铝积累模式存在差异 ,因此 。

磷铝耦合胁迫对玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响

为明确磷铝耦合胁迫对不同玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响,了解玉米耐低磷与耐酸铝之间的相互关系,以不同来源的8个玉米自交系作为试验材料,采用土培方法,研究不同磷、铝条件下玉米苗期生物学性状以及吸收利用P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Al等元素的特性。结果表明,玉米在耐低磷和耐酸铝特性方面存在基因型差异,自交系99320和99180既耐低磷又耐酸铝,低磷及酸铝胁迫下,这2个自交系具有较高的相对干重,99239、99327耐低磷但不耐酸铝,99003耐酸铝但不耐低磷,99152对低磷、酸铝均敏感。低磷抑制玉米对P、K、Ca、Mg的吸收。酸铝胁迫使各自交系吸收Ca、Mg、P、K、Fe的量显著下降,但加磷可缓解酸铝毒害,使各自交系吸收P、K、Fe的量有所增加。酸铝胁迫下,玉米各自交系植株地上部铝累积量与耐酸铝能力无相关关系。